Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Матусевич Л.Н. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 18

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Матусевич Л.Н.

Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М. «Химия», 1968. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristallizatia-rastvorov.djvu
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 126 >> Следующая


Применительно к растворам под пересыщением П понимается избыточная (сверх его растворимости) концентрация содержащегося в растворе вещества. Так, если действительную концентрацию вещества в пересыщенном растворе обозначить через С, а его растворимость для данных условий (температуры и давления) — через C0, то П = С— C0. В зависимости от способа выражения величин С и C0 пересыщение может измеряться в кг на 1 м3 раствора, в г на 100 г растворителя, в масс. % и т. д.

Иногда пользуются понятием степень пересыщения, под которым обычно подразумевается отношение CIC0

или 100%.

Переохлаждение представляет собой разность между температурой насыщения раствора и действительной температурой при данном пересыщении. Для солей с обратной растворимостью правомочным становится термин перегрев раствора.

Явление переохлаждения (воды) впервые обнаружено и описано Фаренгейтом в 1724 г. Существование же пересыщенных растворов было открыто в 1794 г. русским академиком Т. Е. Ло-вицем [4]. В данной работе не будет подробно говориться о развитии теории пересыщенных растворов, поскольку этот вопрос освещен в специальных монографиях [5—8] и обзорных работах [9, 10], а лишь будут рассмотрены некоторые основные положения.

Пересыщенные растворы в течение некоторого времени могут сохраняться без образования видимых кристаллических зародышей. Продолжительность такого скрытого периода кристаллизации, называемого также индукционным и латентным, может колебаться от десятых долей секунды до нескольких часов, суток и даже месяцев. Она зависит от ряда факторов — природы растворенного вещества и растворителя, величины пересыщения, наличия в растворе растворимых и нерастворимых примесей, механических воздействий и других, которые более подробно будут рассмотрены ниже.

При увеличении пересыщения раствора сверх некоторого предела наступает самопроизвольная или спонтанная кристаллизация. Однако, если даже этот предел не достигнут, кристаллизацию пересыщенного раствора можно вызвать внесением в него кристаллика растворенного вещества («затравки»), а в некоторых случаях — встряхиванием или перемешиванием раствора, трением стеклянной палочки о стенки сосуда, облучением ультразвуком и т. п.

При малом пересыщении раствора скорость образования кристаллических зародышей практически равна нулю, однако по мере увеличения пересыщения устойчивость системы резко падает, и скорость образования зародышей очень быстро возрастает. Это дало основание В. Оствальду [11] высказать предположение о существовании «границы» метастабильности, которая делит область пересыщения на две зоны: метастабильную, где спонтанная кристаллизация невозможна, и лабильную, где она уже возможна. В своих работах Оствальд не дает какого-либо теоретического объяснения этому понятию. Говоря о реальности существования метастабильной «границы», он делает оговорку, что метастабильное состояние отличается от лабильного, возможно, лишь временем начала кристаллизации.

Большое значение в распространении оствальдовского понятия метастабильной «границы» имели работы Майерса и его сотрудников [12—14]. На основании работ Майерс приходит к выводу, что на фазовых диаграммах (рис. 34), кроме кривой растворимости /, может быть нанесена кривая «сверхрастворимости» 2, которая является границей между лабильной и метастабильной областями пересыщенного раствора. Эти представления Майерса и сейчас еще широко распространены в учебной SS

и специальной литературе по кристаллизации без достаточно обоснованного, с нашей точки зрения, критического обсуждения.

В самом деле, наличие метастабильной «границы» уже после Майерса оспаривалось многими исследователями [15, 16] на том основании, что ее положение может зависеть как от продолжительности наблюдения, так и от интенсивности механического воздействия на раствор и ряда других факторов. Амслер [16], например, опытным путем вывел зависимость времени ожидания кристаллизации т от величины пересыщения раствора П, представленную кривыми на рис. 35.

Кривые показывают, что для сильно пересыщенных растворов т очень мало. С уменьшением пересыщения оно возрастает вначале медленно, а затем очень быстро, и можно установить такое пересыщение, ниже которого, даже при стоянии в течение нескольких суток, спонтанная кристаллизация не наступает. Этот вид кривых, по мнению Амслера, и является причиной деления области пересыщения на метастабильную и лабильную зоны, хотя между ними, как это следует из рис. 35, и нет резкой границы. К подобному же выводу вынуждены были прийти и другие исследователи [17, 18].

Таким образом, несмотря на то, что многие признают наличие метастабильной «границы», вряд ли можно считать окончательно решенным вопрос о реальности ее существования, поскольку до сих пор нет аргументированного обоснования этой теории и остаются спорными многие положения: где располагается эта граница на фазовой диаграмме, насколько она зависит от продолжительности наблюдения, интенсивности размешивания раствора и т. п. Поэтому о различии метастабильного и лабильного состояний можно говорить только в том смысле, что для первого вероятность спонтанной кристаллизации в течение
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама